November 7, 2022

Что астронавты видят в космосе, что могло бы действительно взволновать людей?

Это выемка в иллюминаторе на борту Международной космической станции шириной примерно полдюйма. Что вызвало эту маленькую выемку?

Кусочек краски. Кусочек краски размером в несколько тысячных долей миллиметра, движущийся со скоростью не менее 27 000 км/ч.

Однако не стоит беспокоиться, окна купола МКС состоят из четырех отдельных панелей пуленепробиваемого стекла общей толщиной около 12 см; этот маленький кусочек краски никогда бы не прошел сквозь него.

Но что если мы немного расширим масштаб?

Снимок сделан со спутника Sentinel-1A Европейского космического агентства. Кусок обломков, участвовавший в этом столкновении, был размером в миллиметр, что меньше толщины десятицентовой монеты. Кратер на солнечной панели Sentinel-1A имеет ширину ~100 мм или ~10 см.

Давайте немного прибавим обороты.

Это результат испытания, проведенного НАСА на блоке алюминия. Снаряд имел ширину чуть менее 6 мм и весил чуть менее 15 г, что примерно соответствует размеру карандашного ластика. Глубина кратера от удара составляет пять дюймов.

Хотя это и не является стандартом НАСА для научных испытаний, он демонстрирует, насколько мощными могут быть быстро движущиеся объекты. Кратер, который измеряет доктор Каррикер, образовался в результате попадания пули 0,44 Magnum в алюминиевый блок размером 7x7x7 см на расстоянии 15-20 метров. Снаряд весит чуть более 15 г и имеет вдвое большую ширину, но движется со скоростью "всего" ~450 м/с. Проделанное отверстие примерно равно ширине большого пальца взрослого человека и глубиной, возможно, пять миллиметров. Большая разница - в скорости: 450 м/с против 6858 м/с.

НАСА, Министерство обороны и ряд других космических агентств отслеживают более 500 000 фрагментов космического мусора. Большинство из них размером с мрамор, а около 20 000 - размером с бейсбольный мяч или больше. Деактивированные спутники также отслеживаются, но, к счастью, их орбиты хорошо каталогизированы и могут быть легко учтены.

Эти объекты не являются проблемой, их можно избежать, меняя местами спутники, МКС и выбирая время запуска космических аппаратов вблизи обломков. Проблема заключается в сотнях миллионов объектов, таких как сколы краски или маленькие кусочки металла, которые невозможно отследить. Их невозможно предсказать или отследить, поэтому они легко проносятся и поражают спутники, МКС и космические корабли. В прошлом в результате таких столкновений пришлось заменить многочисленные иллюминаторы космических кораблей.

Чтобы ограничить ущерб, наносимый этими мелкими обломками и микрометеороидами, на МКС используется тип щита, который чрезвычайно эффективно останавливает эти объекты, хотя не каждый сантиметр станции покрыт ими. Космический шаттл использовал другую технику и просто ориентировался так, чтобы грузовой отсек был обращен к Земле и позволял керамической плитке в его брюхе поглощать удары, а не стеклам кабины.

Небольшие объекты, некоторые из которых имеют микроскопические размеры, на орбите способны обладать огромной разрушительной силой. Капелька краски может нанести ущерб, который буквально в десятки тысяч раз превышает ее размер. Ластик в космосе может легко повредить или уничтожить спутник.